圆环形数字阵列方向图综合相关技术研究与验证

发布时间：2017-05-17 23:05

  本文关键词：圆环形数字阵列方向图综合相关技术研究与验证，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：智能天线技术在上个世纪90年代开始引入移动通信领域,主要功能是实现空分多址与用户定位。由于其具有方向图控制灵活、抗干扰能力强、显著提高通信系统容量等特点,近年来得到越来越广泛的应用。首先,本文针对某9阵元圆环形智能天线机载无线通信系统同时多用户捕获、测角和跟踪波束优化的需要,提出了基于方向图主副瓣加权逼近的最小均方误差波束赋形算法,并开展了基于圆环形数字阵列的捕获宽波束和测角宽波束赋形方向图优化,以及跟踪窄波束低副瓣方向图优化技术研究,并研制了基于Matlab图形用户界面的“圆环形数字阵列天线方向图优化软件”。微波暗室实测结果表明,所优化的捕获波束3dB波束宽度展宽10。以上,跟踪波束在确保指向增益不变的情况下副瓣电平降低2.5dB以上,优化后的测试结果满足系统指标要求。接着,本文还针对扩频体制通信系统的实际特点,研制了专用测试模拟器来验证采用上述技术的“数字多波束与角度估计电路FPGA程序”的功能和性能。专用测试模拟器采用上位机软件与FPGA程序结合的结构,可以模拟不同扩频信号信噪比、多普勒频率、多普勒加速度和目标角度的9通道基带复信号,可用于验证多普勒估计误差和码元同步误差对“数字多波束与角度估计电路FPGA程序”的影响。最后,通过联调测试验证了专用测试模拟器各项功能的正确性,有效的加速了“数字多波束和角度估计电路FPGA程序”的研发和性能测试。
【关键词】：圆环形阵列 智能天线 扩频通信系统 波束赋形 低副瓣 基带信号模拟器
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN821.91
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 1 绪论7-12
• 1.1 研究背景和意义7-8
• 1.2 国内外研究动态8-9
• 1.2.1 智能天线的研究动态8-9
• 1.2.2 数字波束综合技术研究动态9
• 1.3 本论文主要工作9-12
• 2 圆环形数字阵列方向图综合技术研究12-27
• 2.1 圆环形数字阵列模型12-13
• 2.2 基于方向图主副瓣加权逼近的最小均方误差波束赋形算法13-15
• 2.3 方向图综合优化与仿真验证15-26
• 2.3.1 宽角度覆盖的捕获波束方向图优化与仿真15-17
• 2.3.2 跟踪窄波束低副瓣方向图优化与仿真17-21
• 2.3.3 测角宽波束方向图优化与仿真21-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 方向图综合优化软件设计与方向图测试27-39
• 3.1 圆环形阵列天线方向图优化软件设计27-34
• 3.1.1 软件设计框架27-29
• 3.1.2 软件设计29-34
• 3.2 综合方向图暗室测试验证34-38
• 3.2.1 系统实验平台构建34-35
• 3.2.2 系统实验测试流程35
• 3.2.3 系统实验测试结果与分析35-38
• 3.3 本章小结38-39
• 4 专用测试模拟器的设计实现和调试测试39-67
• 4.1 模拟器研制的背景和主要功能39-40
• 4.2 模拟器设计方案与相关理论40-45
• 4.2.1 模拟器设计方案40-43
• 4.2.2 模拟器相关理论43-45
• 4.3 模拟器上位机软件设计45-48
• 4.3.1 上位机软件自定义帧格式说明45-47
• 4.3.2 上位机软件界面程序设计47-48
• 4.4 模拟器FPGA程序设计与验证48-62
• 4.4.1 串口解帧模块设计与验证48-49
• 4.4.2 捕获基带信号产生模块设计与验证49-51
• 4.4.3 跟踪基带信号产生模块设计与验证51-53
• 4.4.4 高斯白噪声产生模块设计与验证53-55
• 4.4.5 捕获信息帧发送模块的设计与验证55-57
• 4.4.6 跟踪信息帧发送模块的设计与验证57-59
• 4.4.7 跟踪伪码帧发送模块的设计与验证59-60
• 4.4.8 基带数据发送模块设计与验证60-62
• 4.5 模拟器的联调测试结果与分析62-66
• 4.5.1 模拟器联调测试平台构建62-63
• 4.5.2 模拟器联调测试流程63
• 4.5.3 模拟器联调测试结果与分析63-66
• 4.6 本章小结66-67
• 5 总结与展望67-68
• 致谢68-69
• 参考文献69-72
• 附录72

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 陈锦宇;通信系统中相控阵天线单脉冲测角的仿真与实现[D];西安电子科技大学;2013年

  本文关键词：圆环形数字阵列方向图综合相关技术研究与验证，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：374649